鋼格板在石化裝置中的應(yīng)用前景分析

黎 敏 , 唐兆祖

(中國石化巴陵石化分公司合成橡膠事業(yè)部, 湖南 岳陽 414014)

鋼格板在石化裝置中的應(yīng)用前景分析

黎 敏 , 唐兆祖

(中國石化巴陵石化分公司合成橡膠事業(yè)部, 湖南 岳陽 414014)

在石油化工生產(chǎn)裝置中, 鋼結(jié)構(gòu)中的操作平臺和樓梯板等往往采用傳統(tǒng)的花紋鋼板制作, 其在使用上存在很多缺點及安全隱患. 本文通過對鋼格柵板與花紋鋼板進行多方面的對比分析, 證明鋼格板的優(yōu)勢明顯, 值得推廣, 有著廣泛的應(yīng)用前景.

鋼格板; 石油化工裝置; 應(yīng)用

引言

近年來, 已數(shù)次發(fā)生因鋼梯踏步板嚴(yán)重腐蝕失去安全承載能力、鋼操作平臺板掉落等原因發(fā)生的安全事故, 綜觀這些事故發(fā)生的原因, 主要是因為傳統(tǒng)的踏步板及操作平臺均為在鋼梁上鋪設(shè)3～5mm厚的花紋鋼板, 在化工行業(yè)中由于樓梯及操作平臺等往往露天放置以及化工行業(yè)腐蝕性較強的生產(chǎn)環(huán)境, 使得其易因銹蝕而引起強度和剛度的迅速減弱, 使用壽命大為縮減, 同時, 較小的焊縫也容易失去強度, 容易引發(fā)安全隱患. 另外, 花紋鋼板的保養(yǎng)防護頻率要求高, 對易燃易爆物品控制要求嚴(yán)格的化工生產(chǎn)行業(yè)帶來諸多不便, 甚至影響到日常生產(chǎn). 近年來, 逐漸推廣的鋼格柵板可以在很大程度上緩解和解決這一問題,本文將鋼格板和花紋鋼板的使用進行了對比分析, 鋼格板在石油化工裝置樓梯板及操作平臺中的使用優(yōu)勢明顯, 應(yīng)用前景十分廣闊.

1 鋼格板概述

1.1 鋼格板的歷史及工藝材質(zhì)

1986年, 澳大利亞華富集團在中國廣州開發(fā)區(qū)投資設(shè)立生產(chǎn)基地, 廣州美羅鋼格板有限公司正式成立,從此鋼格板正式進入中國. 經(jīng)過多年的發(fā)展, 鋼格板已經(jīng)進入眾多的行業(yè).

圖1 壓焊鋼格板簡圖(平扁鋼)

鋼格板一般也稱作鋼格柵板, 是用扁鋼按照一定的間距和橫桿進行交叉排列, 并經(jīng)壓焊或壓鎖成中間帶有方形格子的一種鋼鐵制品, 主要用來做水溝蓋板、鋼結(jié)構(gòu)平臺板、鋼梯的踏步板, 也可用作濾柵、棧橋、通風(fēng)柵欄、防盜門窗、腳手架、設(shè)備安全欄等. 其中, 扁鋼一般采用材質(zhì)Q235的熱軋扁鋼, 也可按使用功能要求的不同采用不銹鋼、黃銅板、鋁板等材料, 橫桿一般采用經(jīng)一般采用扭絞的方鋼或扁鋼. 根據(jù)使用環(huán)境的不同鋼格板的防腐可采用噴防銹漆、電鍍鋅、熱鍍鋅等方法對其外表進行處理, 其中防銹效果最好的屬于熱鍍鋅, 可以很好的起到防止氧化的作用.鋼格板具有通風(fēng)、采光、散熱、防滑、防爆等性能, 其表面可沖齒以增加防滑性能, 另外也可采用型的I扁鋼制作.

1.2 鋼格板的規(guī)格

1.2.1 鋼格板的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

鋼格板的生產(chǎn)使用標(biāo)準(zhǔn)為中華人民共和國黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鋼格柵板及配套件的第一部分鋼格柵板(YB/T4001.1-2007),另外美國、英國、澳大利亞和新西蘭也有其各自標(biāo)準(zhǔn). 鋼材標(biāo)準(zhǔn)按照GB700-88, GB1220-92執(zhí)行.

1.2.2 鋼格板的型號和標(biāo)記(見圖2)

圖2 鋼格板標(biāo)記

1.2.3 鋼格板的尺寸外形及標(biāo)準(zhǔn)偏差.

(1) 鋼格板長度的允許偏差為±5mm,寬度的允許偏差為±5mm.

(2) 承載扁鋼的不垂直度應(yīng)不大于扁鋼寬度的10%.

(3) 橫桿偏斜及間距偏差: 橫桿邊緣對鋼格板中心的偏斜應(yīng)不大于5mm. 在任意1500mm長度內(nèi), 兩端橫桿間距的允許偏差為±6mm.

(4) 縱向彎曲: 鋼格板的縱向彎曲撓度應(yīng)不大于長度的1/200.

(5) 橫向彎曲: 鋼格板的橫向彎曲撓度(在包邊前)應(yīng)小于寬度的1/100.

(6) 對角線偏差: 鋼格板由于尺寸公差而引起對角線的相對偏差, 不應(yīng)大于±5mm.

2 鋼格板與花紋板應(yīng)用于樓梯平臺中的對比分析

2.1 防腐性能分析

熱鍍鋅又稱為熱鋟鍍鋅, 熱鋟鍍鋅是將普碳鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼浸入熔融鋅浴中獲得具有熱鍍鋅層的鋼, 主要用于鋼鐵的防大氣腐蝕. 熱鍍鋅的優(yōu)點在于其防腐能力強, 鍍鋅層的附著力和硬度較好, 有較長的使用壽命. 熱鍍鋅層厚100μm時產(chǎn)品在以下各種環(huán)境中的壽命見圖3. 同時, 熱鋟鍍鋅碳鋼產(chǎn)品在PH值6～12.5范圍內(nèi), 鋅層表面形成的保護膜, 抗腐蝕性能較好, 經(jīng)熱鍍鋅處理的鋼格板, 使用壽命至少30年免維護. 其耐酸堿腐蝕性能穩(wěn)定關(guān)系如圖4所示.

圖3 鍍鋅鋼格板的使用壽命

圖4 熱鍍鋅酸堿抗腐蝕性能

而傳統(tǒng)的帶有網(wǎng)紋的防滑鋼板, 由于需要在現(xiàn)場進行除銹、刷漆, 其工作量大, 施工質(zhì)量不易得到保證; 花紋鋼板易變形凹陷, 造成積水生銹. 每三年需要做一次全面的防腐保養(yǎng), 才能保證其使用性能.

2.2 經(jīng)濟性能分析

在工程建設(shè)中, 以目前國內(nèi)常用的計算方法為例, 影響投資的公式為:

單位工程施工圖預(yù)算直接費= ∑(工程量×預(yù)算綜合單價) × (1+其他直接費)

在鋼結(jié)構(gòu)中, 工程量就是使用的鋼材重量. 當(dāng)前, 傳統(tǒng)使用的花紋鋼板的價格在5000(元/噸)左右, 按30年的壽命計算, 每三年保養(yǎng)一次共計10次, 每平方米花紋鋼板的價格為211.5(元)左右(含人工成本), 除銹防腐的成本為每次每平米60(元), 則其綜合成本為211.5+60×10 = 811.5(元). 鋼格板的價格在7000(元/噸)左右, 其人工安裝費用是一次性投入, 大約在30元每平方米.

如果僅從每噸鋼材價格高低來判斷, 鋼格板的價格是花紋鋼板的1.5倍, 但折合成每平方米的價格時, 幾種常用型號鋼格板比花紋鋼板要經(jīng)濟.從表1中可以看出, 鋼格板在樓梯踏步, 操作平臺的使用中, 其綜合價格要比花紋鋼板經(jīng)濟50%以上.

表1 鋼格板與花紋鋼板的經(jīng)濟性能比較

2.3 力學(xué)性能分析

選擇板型時, 考慮到化工企業(yè)中, 一般活荷載2KN/m2, 檢修荷載2KN/m2, 次梁間距1000～1200mm, 樓梯踏步板、鋼操作平臺板一般采用G253/30/100、G255/30/100、G323/30/100、G325/30/100型號的平面型扁鋼鋼格板, 明溝蓋板、寬度要求較高的走道、棧橋等一般采用G405/30/100、G405/30/50、G505/30/100、G605/30/100型號的平面型扁鋼鋼格板, 也可采用I型或者齒形扁鋼鋼格板, 少數(shù)重要的部位也可選用不銹鋼、鋁合金等其他金屬材料格柵板制品. 表2為幾種常用的平面型扁鋼鋼格板與花紋鋼板的性能對比, 可供參考.

表2 鋼格板與花紋鋼板的強度、剛度性能比較

表2中鋼格板自重比花紋鋼板要輕, 跨距更大, 材料相對節(jié)省; 在相同荷載作用下, 鋼格板撓度小,變形小. 因此, 鋼格板強度及剛度更高, 在一般石油化工裝置生產(chǎn)環(huán)境下具有較高可靠度, 提高了其在生產(chǎn)應(yīng)用中的安全系數(shù), 更好的保障生產(chǎn)設(shè)備的平穩(wěn)運行.

3 結(jié)論

通過在防腐性能、經(jīng)濟性能、力學(xué)性能等方面, 對鋼格板與傳統(tǒng)的花紋鋼板在石油化工裝置樓梯平臺中的應(yīng)用進行全面地分析, 形成如下結(jié)論:

(1)鍍鋅鋼格板比傳統(tǒng)的花紋鋼板具有經(jīng)濟、安全等諸多的優(yōu)點, 性能價格比高. 設(shè)計選型時應(yīng)盡量選用合適的鋼格板型號, 實際應(yīng)用中, 鋼格板可與花紋鋼板混合使用, 以滿足更合理的結(jié)構(gòu)要求、生產(chǎn)需要和取得更明顯的經(jīng)濟效益;

(2)鋼格板值得各相關(guān)參建單位在新建、改擴建、維護工程中大力推廣, 使這種新型的建筑材料能得到廣泛的普及.

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Analysis of the Outlook for Steel-gratings in the Unit of Petrol-chemical

LI Min, TANG Zhao-zu
(Baling Petrol-chemical Company, SINOPEC, Yueyang 414014, China)

The corrugated-steel-plate has been widely used in the steel structure of petrol-chemical plant, but there are many shortcomings in the applications. The application of steel-gratings has great advantage by contrast of corrugated-steel-plate in the use of petrol-chemical plant. It should be popularized in the future.

steel-gratings; plant of petrol-chemical; application

TQ050.4+1

A

1672-5298(2010)03-0066-03

2010-06-12

黎 敏(1974- ), 男, 湖南湘陰人, 碩士, 中國石化巴陵石化分公司合成橡膠事業(yè)部工程師. 主要研究方向: 建筑工程結(jié)構(gòu)安全